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中子伽马多模探测器性能研究

Aug 10, 2022, 2:00 PM
15m
Oral report 粒子物理实验技术 Parallel Session V (5):Particle Detector Technology

Speaker

纪锋 韩 (四川大学)

Description

本文基于高速波形采样方法研究了CLYC、CLLB、塑料闪烁体等中子伽马多模探测器的性能。使用Cs137、Am-Be中子源和加速器单能中子源测试了其用于中子伽马识别、热中子注量探测、快中子能谱探测以及伽马能谱探测方面的性能,并实现了对中子、伽马注量率和能谱的同时探测。结果表明在0.1-10 MeV范围内,CLYC和CLLB均具有良好的线性并具有较好的能量分辨率,其中CLYC在662 keV的能量分辨率约为4%。CLYC探测器表现出了最优的综合性能,对于Am-Be中子源,CLYC识别中子、伽马的优值因子(FOM)达到2.5,对热中子的能量分辨率优于4%。CLYC探测器可通过35Cl(n,p)35S反应实现对快中子的探测,实验研究了CLYC在1.4 - 5.2 MeV单能中子入射时的响应,发现其具有良好的线性,可用于快中子的能谱探测,快中子峰的饱和因子(Quenching factor)为0.9,并表现出了良好的中子伽马识别能力,FOM值大于1.3。而CLLB晶体和塑料闪烁体在快中子输入下的FOM值为1.1和1.0,性能差于CLYC晶体。基于卷积神经网络方法,可实现对高计数率下复杂堆积信号类别的判断,结果表明神经网络算法对n、g、n+g、n+n脉冲的误判率小于1%,对于g+g和g+n脉冲的误判率小于3.6%,可给出远多于特征量算法的额外信息,具有较大的应用潜力和价值。

Summary

低温超导探测器具有eV量级的能量分辨,同时该探测器同时具有无死层、吸收材料选型广泛、掺杂不敏感等特点,这也为实验测量带来了新的思路。本报告简要介绍国内该类探测器的发展现状,通过该探测器以铅210的能谱测量介绍该探测器在核素4Pi能谱测量方面的潜在应用。本报告最后分析它在中子衰变末态束缚态测量方面的应用可能性。

Primary author

纪锋 韩 (四川大学)

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